科普时间3:
天梯用什么材料造成?
一说到要建立这样一个庞大的建筑,就少不得会有人提出这个问题。在高达00第二季中有这么一段故事:天梯崩溃,大量材料板从空中落下,造成地面生灵涂炭,于是敌我双方再也不分彼此,都去为了拯救地面的生命而努力销毁落下的板壁。
实际上,并未有任何实验证实能够造出这样的板壁结构封闭形的天梯。虽然,这是在科幻小说和游戏中被应用最多的一项,也被高达00采用了,但是最终在理论上被证实最可行的,却是在空中放一个质量纺锤,利用其离心力拉直一条从空中到地面的缆线,然后以缆线为中心放置轨道,达到输送物资甚至人类的目的。也就是“放风筝”的样式。
“天梯”作为一个科学概念,最早是于1895年,由俄国科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)提出的,其灵感来源,便是法国的新落成的标志性建筑——埃菲尔铁塔。齐奥尔科夫斯基构想了这样了一个可以让人类自由通行于地表与太空的设计:在距离海平面35790千米的地球同步轨道上建造一个纺锤形状的太空城堡,充当“电梯”的平衡锤,用缆绳将其与地面基站连接起来,通过发动力拉动滑轮组,将货物和人员从地球送往太空。在提出这一构想的同时,齐奥尔科夫斯基也指出了其实现过程中的两个难点:“太空城堡”必须维持一定的轨道速度,避免脱离地球轨道,在惯性作用下甩入太空;缆绳的材料必须非常坚固。齐奥尔科夫斯基当初构想中由“纺锤”、缆绳、基站和货舱组成的“四大件”,被后来的科学家证明是最具可行性的设计。因为封闭结构的天梯会受到地球自转、狂风、平衡、造价以及地基强度等一系列问题的影响。
近年来之所以天梯计划取得了突破性的进展,其突破口在于纳米技术的进步,碳纳米管这一新兴材料的出现,让天梯不再是一个纯粹意义上的科幻概念。这种材料在强度上比钢高100倍,重量只有其六分之一,但却可以具备橡胶那样的柔韧性。一旦科学家们能够用碳纳米管制成纤维,那么就有可能制作出制造天梯缆绳所需的细丝。目前这一技术也面临着瓶颈:科学家尚无法将碳纳米管聚合成纤维或带状,最长的碳纳米管绳的长度也只有5厘米。(注:谷歌也在努力研究这一纳米材料的可行性!)
因为这样脆弱的设计和这样昂贵的造价,并且对传统的航天业是决定性的冲击,所以天梯的建成无可避免会有政治掺杂其中。
所以高达00的世界观其实非常具有现实意义:石化资源干枯,这是经济推动力,传统的能源商已经失去赖以生存的资源,所以无力阻止历史潮流的发展。三大国家联盟分别建成三个天梯,然后又为了保护自己的利益,造出了巨大的军队保护天梯,并且将利益竞争扩张到全球。这是政治推力。如果没有军事上的强硬,就无法造出这种脆弱且具有巨大经济投资和利益的东西来。
怎么说呢?这很可能,就是我们所要面对的将来。这是鄙人最喜欢高达00的原因之一,因为它具有非常现实的背景设定和根据。
所以,傻子那在未来的出生,或许已经注定了!如果我们能活到300年后的话!
也许,【天人】如今已经在世界的某处开始活动了也说不定!要不要试试看找一下组织?
=P
科普时间,结束~